
單純使用一種促進劑很難滿足現代橡膠制品對加工安全性、硫化速度、物理性能及外觀(防噴霜)的綜合要求。
品名 | 硫化臨界溫度 | 特點 |
M | 125℃ | 平坦性好 |
DM | 130℃ | 140℃以上活性增大 |
MZ | 138℃ | 平坦性好 |
CZ | 138℃ | 后效性,操作安全 |
NOBS | 138℃ | 138℃以上活性增大 |
TT | 100℃ | 抗焦燒性能差 |
TMTM | 121℃ | 活性較TT低約10% |
ZDEC | 100℃ | 120-135℃硫化速度很快,平坦性窄,易過硫化 |
ZDBC | 100℃ | 活性較EZ高,120℃時硫化平坦性窄,最宜硫化溫度95-110℃ |
ZDMC | 100℃ | 乳膠中單獨使用時,硫化速度較慢 |
ZBEC | 121℃ | 環保,安全 |
TP | 125℃ | 超過125℃時,平坦性窄,易過硫化 |
PX | 100℃ | 在80-125℃可硫化NR、BR等,乳膠中80℃即可硫化 |
DPG | 141℃ | 平坦性窄 |
808 | 120℃ | 酸性促進劑的活性劑 |
H | 140℃ | 可用于粘合體系 |
此處列舉的 DM/CZ,TMTD/CZ,TMTD/DM,M/DM,M/CZ/TRA/BZ/EZ 這些都是極其經典和有效的組合。下面,將詳細解讀這些并用體系的設計思路、協同效應和典型應用。
促進劑并用的核心目的
協同效應 (Synergism):不同促進劑相互配合,其總效果遠大于各自單獨使用效果之和。
平衡硫化特性:調整“焦燒時間”(加工安全性)與“硫化速度”(生產效率)之間的平衡。
改善硫化膠性能:提高交聯密度、改善耐熱性、抗返原性、機械強度等。
防止噴霜:通過并用,可以減少單一促進劑用量過高而超過其在橡膠中溶解度的問題。
降低成本的協同效應:有時并用少量昂貴的高效促進劑與大量廉價的促進劑,可以在保持性能的同時降低成本。

經典并用組合詳解
1. DM / CZ (次磺酰胺類/次磺酰胺類)
組成:
DM (Dibenzothiazyl Disulfide): 準超速級促進劑。焦燒時間較長,硫化速度中等。
CZ (N-Cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide): 遲效性超速級促進劑。以“焦燒時間長、硫化速度快”而著稱。
并用原理與效果:
DM 可以作為 CZ 的活性劑。在硫化溫度下,DM 會分解產生少量 M,從而活化 CZ,使其活性更高。
這種并用可以進一步延長焦燒時間,提高膠料在密煉機、開煉機和擠出機中的操作安全性,同時保持非常快的硫化速率。
硫化膠的綜合性能良好,耐老化性和抗返原性優于單獨使用 CZ。
典型應用: 輪胎胎面膠、輸送帶覆蓋膠、汽車模壓制品等對加工安全性和生產效率要求極高的制品。這是目前應用最廣泛的組合之一。
2. TMTD / CZ (秋蘭姆類/次磺酰胺類)
組成:
TMTD (Tetramethylthiuram disulfide): 超超速級促進劑。活性極高,硫化速度極快,但焦燒時間很短,加工危險性大。
CZ: 如上所述,提供焦燒安全性。
并用原理與效果:
“主輔型”并用。將少量 TMTD 作為 “促進劑的促進劑” 或 “第二促進劑” 與 CZ 并用。
CZ 提供加工安全性,保證了足夠的焦燒時間。
TMTD 極大地提高硫化速度,使硫化曲線變得陡峭,生產效率大幅提高。
并用后可以適當降低 CZ 的用量,有助于防止噴霜。
注意: TMTD 含氮,在高溫下可能產生亞硝胺(致癌物),因此在某些環保要求嚴格的領域(如食品接觸、汽車艙內)已被限制使用,常用 TBzTD (二硫化四芐基秋蘭姆) 等環保型秋蘭姆替代。
典型應用: 需要極高硫化效率的薄制品、高溫硫化制品、彩色制品(TMTD不變色)。
3. TMTD / DM (秋蘭姆類/噻唑類)
組成: TMTD 和 DM。
并用原理與效果:
“活化型”并用。DM 是酸性促進劑,焦燒時間中等。
加入少量 TMTD 可以顯著活化 DM 的活性,使硫化速度大大加快,達到甚至超過超速級促進劑的水平。
成本通常低于 TMTD/CZ 體系。
加工安全性不如含CZ的體系,焦燒傾向較大。
典型應用: 常用于天然橡膠制品,如膠鞋、膠管、膠布等。也可用作 “無硫硫化”或“有效硫化體系(EV)” 的促進劑(TMTD作為硫給予體)。
4. M / DM (噻唑類/噻唑類)
組成:
M (2-Mercaptobenzothiazole): 準超速級促進劑。是噻唑類的母體,促進速度快,但焦燒時間較短。
DM: M 的二硫化物,由 M 氧化制得,活性比 M 低,焦燒時間更長。
并用原理與效果:
“互補型”并用。這是最古老的并用方式之一。
DM 在硫化過程中會分解產生 M 而起作用。直接并用 M 和 DM,可以調整焦燒和硫化速度的平衡點。
M 的加入可以“拉高”DM 的硫化速度,DM 則可以“延長”M 的焦燒時間。兩者比例可根據需要靈活調整。
成本低廉。
典型應用: 各種通用制品,如膠板、膠輥、普通密封條等。
5. M / CZ / TRA / BZ / EZ (復雜多元并用體系)
組成: 這是一個非常復雜的“多兵種聯合作戰”體系。
M & CZ: 作為主促進劑,提供基本的硫化動力和安全性。
TRA (Dipentamethylene thiuram tetrasulfide) / TMTD: 超超速級促進劑,兼作硫給予體。用于大幅提升硫化速度和交聯密度。
BZ (Zinc Dibutyldithiocarbamate) / EZ (Zinc Diethyldithiocarbamate): 超超速級促進劑,而且是極好的活性劑。它們能強烈活化噻唑類和次磺酰胺類促進劑,并改善制品的耐老化性能。它們自身焦燒時間短,但在多元體系中用量很少,主要起“催化”作用。
并用原理與效果:
通過精心設計各組分比例,可以實現 “平坦”的硫化曲線:即焦燒時間足夠長,一旦開始硫化則速度極快,并且硫化平坦期長,抗過硫、抗返原性能極佳。
這種體系能賦予制品極高的耐熱性、低壓縮永久變形和優異的力學性能。
設計難度大,對配方工程師要求高。
典型應用: 高性能制品,如發動機支座、同步帶、油氣膠管、密封制品(O型圈、油封) 等,尤其常見于硫磺給予體/半有效硫化體系中。
總結與設計原則
| DM / CZ | ||
| TMTD / CZ | ||
| TMTD / DM | ||
| M / DM | ||
| M/CZ/TRA/EZ/BZ |
設計促進劑并用體系時的核心思路:



確定主促進劑:通常選擇一種次磺酰胺類(如CZ, NS)或噻唑類(如DM)作為主體,提供基本的硫化特性。
選擇副促進劑:根據需求選擇:
要速度:加秋蘭姆類(TMTD, TRA)或二硫代氨基甲酸鹽類(BZ, EZ)。
要安全性:用次磺酰胺類搭配。
要防噴霜/低成本:用噻唑類搭配。
注意酸堿搭配:多數主促進劑是酸性的(M,DM),添加少量堿性促進劑(D,DOTG)或金屬鹽活性劑(BZ,EZ)可以產生強大的活化效應。
用量是關鍵:副促進劑的用量通常遠小于主促進劑(例如主促進劑1.5份,副促進劑0.2-0.5份),需要通過試驗找到最佳配比。
環保型橡膠助劑替代
1—促進劑ZBEC(替代ZDC、BZ、PZ)
2—促進劑ZDIBC(替代ZDC、BZ)
3—促進劑SBEC(替代SDMC)
4—促進劑TBSI(替代NOBS)
5—促進劑CBBS(替代NOBS、DCBS)
6—促進劑TBBS(替代NOBS)
7—促進劑ZBPD
8—促進劑ZDTP
9—促進劑ZBOP70(促進劑DPG)
10—促進劑TBzTD(替代TMTD、TETD)
11—促進劑TIBTD(替代TMTD)
12—促進劑TIBTM(替代TMTM)
13—促進劑MTT(替代ETU)
14—促進劑PUR(替代ETU)
15—促進劑OTTBS(OTTOS)(替代促進劑OTOS)
16—促進劑AS100
17—硫化劑DTDC(替代DTDM、硫磺)
18—硫磺給予體TB710(替代DTDM)
19—防焦劑E,E/C(替代CTP)
20—塑解劑DBD(替代五氯硫酚類)
21—塑解劑A86,A89(替代塑解劑SJ-103)
22—間苯二酚甲醛樹脂HT1005(替代間苯二酚)

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